Districare il mistero dell'espressione genica
La cromatina consiste in acido deossiribonucleico (DNA) strettamente avvolto a proteine denominate istoni. L'avvolgimento e il legame limitano l'accesso di fattori di trascrizione (FT, molecole che modulano la trascrizione del DNA) al DNA. È pertanto necessaria una "apertura" del complesso per l'espressione genica e il corretto funzionamento della cellula. La modulazione della struttura della cromatina è in se stessa un processo estremamente dinamico con una regolazione complessa e la cui disfunzione può determinare un'espressione genica aberrante. Per comprendere appieno l'espressione genica è di importanza cruciale capire i meccanismi e i modelli spazio-temporali di legame in una singola cellula o in un piccolo gruppo di cellule. L'analisi recentemente sviluppata di immunoprecipitazione della cromatina (ChIP) è stata assolutamente preziosa per identificare le modificazione degli istoni e i modelli di legame tra FT e cromatina. Tuttavia, l'immunoprecipitazione di cromatina a legame crociato chimicamente (XChIP) non consente di studiare l'interazione tra fattore e DNA su scale temporali inferiori a pochi minuti, impedendo pertanto la valutazione di legami transitori della cromatina. Inoltre, non agevola lo studio di piccole popolazioni composte da meno di un centinaio circa di cellule. Grazie al finanziamento UE del progetto ATLAS, gli scienziati hanno sviluppato una ChIP basata su laser (LChIP) che risolve tali problemi fornendo numerosi altri benefici. L'esposizione alle radiazioni ultraviolette (UV) con sorgente laser a impulsi ultrabrevi crea un legame crociato stabile di lunghezza zero in un periodo brevissimo, a causa dell'inerente fotoreattività di nucleotidi eccitati nel DNA. Si verifica una minore perturbazione del sistema biologico rispetto ai leganti incrociati chimici come la formaldeide ed è possibile studiare le interazioni transitorie che si verificano in tempi estremamente rapidi. Inoltre, l'ottimizzazione di metodi di amplificazione del DNA consente di utilizzare un numero ridottissimo di cellule. La pionieristica tecnologia laser ChIP prodotta da ATLAS consente ora di studiare le interazioni transitorie di legame tra la cromatina e altre molecole non rilevabili con metodi tradizionali e di importanza critica per l'espressione genica. L'analisi di programmi di selezione cellulare genetici ed epigenetici su piccole sottopopolazioni di cellule al di sotto del livello di singola cellula dovrebbe ampliare i confini delle scoperte scientifiche. Si prevede che ATLAS darà origine a una più profonda comprensione di processi cellulari fisiologici e patologici, con conseguente sviluppo di nuove terapie genetiche. Consultare anche: http://vimeo.com/15927539(si apre in una nuova finestra) http://vimeo.com/15928069(si apre in una nuova finestra)
